Ein Isolator am Beispiel eines Metalls. Hier ist keine Leitfähigkeit gegeben.

Ein Halbleiter als Eigenhalbleiter. Das "Defektelektron" ist das Valenzelektron.

Ein Prozessor ist eine Funktionseinheit in einem integrierten Schaltkreis
( integrated circuit ). Mit der Halbleitertechnologie wurden Anfang der 1960er
Jahre die ersten integrierten Schaltungen vorgestellt.

Das Trägermaterial ist eben nun dieser Halbleiter, der in mehreren Schichten
verarbeitet wird. Die elektronischen Bauteile sind in diesen Schichten eingebaut
oder besser eingelassen. Es sind Transistoren, Widerstände und Kapazitäten.

Die chemischen Elemente, die Eigenschaften der Halbleiter haben, sind Silizium, Germanium, Selen, Schwefel, Bor sowie Gallium.

Halbleiter sind zwischen Leitern und Nichtleitern anzusiedeln. Leiter leiten elektrischen Strom sehr leicht, Nichtleiter besitzen diese Eigenschaft gar nicht und sind auch als Isolatoren bekannt. Halbleiter weisen nun eine kristalline Struktur auf, die eine sogenannte Bandlücke entstehen lässt.

Diese Bandlücke wird in Elektronenvolt (eV) gemessen und macht dann die Leitfähigkeit aus. Durch Licht oder Wärme wird ein Valenzelektron freigesetzt.

Dabei löst sich ein Elektron aus dem Verbund anderer Elektronen, es gelangt zu besagter Bandlücke und macht, was es am besten kann: es leitet.

Der Dirigent des Orchesters ist der Controller. Er regelt den Datenaustausch zwischen Prozessor und Arbeitsspeicher. Dazu gehört es, die gespeicherten Daten permanent zu aktualisieren und neu zu verteilen.

Sobald man aber programmiert, wird man sich vor allem für die ALU interessieren. Wie der Name schon sagt, besteht diese aus einem mathematischen und einem logischen Element, was zusammen als Kern bezeichnet wird. Heute werden Prozessoren mit bis zu acht Kernen produziert.

Die ALU verarbeitet einfache arithmetische - Addition und Subtraktion - logische Operationen - also Negation, UND, ODER etc. - Operationen.

Durch Parallelisieren der Vorgänge und durch Verknüpfungen kann dann die ALU aufgebaut werden.

Bei der Programmierung beschäftigt man sich direkt mit diesen Verknüpfungen. Alles dreht und wendet sich um die Abläufe und die Verknüpfung derer. Dies geschieht in Sprachen, die zwar wir verstehen, die aber dem Computer erst in Maschinensprache übersetzt werden müssen... man kennt das ja.

Assembler ist eine Art zu Programmieren, die aus den 1950er Jahren stammt. Damals gab es noch keine Hochsprachen mit Routinen und Schleifen. Dementsprechend führten Computer auch nur rudimentäre Aufgaben aus. Eine für heutige Begriffe simple wenn... dann... Anweisung ist in assemblerbasierter Manier gar nicht möglich. Wohl aber Zählvorgänge mit for Schleifen

Mit Assembler dreht und kreist sich alles um Register. Man greift dabei also direkt in die Registrierung des Prozessors ein, was ansonsten der Compiler übernimmt.

Die Register sind in vier Bereiche unterteilt. Es sind somit 4 Register mit je 16 Bit. Der Hochbereich der Datenregister wird nicht immer angesprochen und ist optional. Die Abkürzungen dienen zur besseren Orientierung und sind allgemeine Übereinkunft.

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